Firwat séier Laden ass den Doud vu Batterien

Si wëllen den Ueleg wiesselen, awer si hunn nach ëmmer en déidleche Feeler, iwwer deen d'Fabrikanten roueg sinn.

D'Kuelenzäit gouf laang erënnert. D'Ära vum Ueleg geet och op en Enn. An der drëtter Dekade vum XNUMX Joerhonnert liewe mir kloer an der Ära vu Batterien.

Hir Roll war ËMMER bedeitend zënter datt Elektrizitéit an d'Liewe koum. Awer elo hunn dräi Trends op eemol d'Energiespeicher zu der wichtegster Technologie um Planéit gemaach.

Den éischten Trend ass den Opschwong vu mobilen Apparater - Smartphones, Pëllen, Laptops. Mir hunn Batterie gebraucht fir Saachen wéi Taschenlampen, Handy Radioen a portable Geräter - alles mat relativ limitéierter Notzung. Haut huet jiddereen op d'mannst ee perséinlecht mobilen Apparat, deen hie bal stänneg benotzt an ouni deen säi Liewen ondenkbar ass.

Den ZWEETTEN TREND ass d'Benotzung vun erneierbaren Energiequellen an déi plötzlech Diskrepanz tëscht den Héichpunkte vun der Stroumproduktioun an dem Konsum. Et war fréier einfach: Wann d'Propriétairen Owes Uewen an Fernseh opmaachen, an de Verbrauch staark eropgeet, mussen d'Bedreiwer vun Wärmekraaftwierker an Atomkraaftwierker einfach d'Muecht erhéijen. Awer mat der Generatioun vu Solar a Wand ass dëst onméiglech: den Héichpunkt vun der Produktioun geschitt am meeschten zu enger Zäit wou de Konsum um niddregsten Niveau ass. Dofir muss Energie iergendwéi gespäichert ginn. Eng Optioun ass déi sougenannt "Waasserstoffgesellschaft", an där Stroum a Waasserstoff ëmgewandelt gëtt an dann de Brennstoff an d'Netz an d'elektresch Gefierer fiddert. Mä déi ausseruerdentlech héich Käschte vun der néideg Infrastruktur an der Mënschheet schlecht Erënnerungen vun Wasserstoff (Hindenburg an anerer) verloossen dëst Konzept op der backburner fir elo.

Déi sougenannte "Smart Grids" kucken an de Käpp vu Marketingdepartementer: Elektroautoe kréien iwwerschoss Energie bei der Spëtzeproduktioun, an dann, wann néideg, kënnen se op de Netz zréckginn. Déi modern Batterien sinn awer nach net prett fir sou eng Erausfuerderung.

ENG ANER MÉIGLECH ÄNTWERT zu dësem Problem versprécht en drëtten Trend: den Ersatz vu Verbrennungsmotore mat Batterielektrescht Gefierer (BEVs). Ee vun den Haaptargumenter zugonschte vun dësen elektresche Gefierer ass datt se aktiv Participante kënnen am Netz sinn an den Iwwerschoss huelen fir se zréckzekréien wann néideg.

All EV Hiersteller, vun Tesla bis Volkswagen, benotzt dës Iddi an hire PR Materialien. Wéi och ëmmer, keen vun hinnen erkennt wat fir Ingenieuren schmerzhaft kloer ass: modern Akkuen si fir dës Aarbecht net gëeegent.

D'LITHIUM-ION TECHNOLOGY déi haut de Maart dominéiert a liwwert vun Ärem Fitnessarmband zum schnellsten Tesla Model S huet vill Virdeeler iwwer eeler Konzepter wéi Bläi Säure oder Nickelmetallhydridbatterien. Awer et huet och e puer Aschränkungen a virun allem eng Tendenz zum Alterung ..

Déi meescht Leit denken un Akkuen als eng Aart Réier an déi Stroum iergendwéi "fléisst". An der Praxis späichere Batterien awer net eleng Stroum. Si benotze se fir verschidde chemesch Reaktiounen auszeléisen. Da kënne se déi entgéintgesate Reaktioun starten an hir Charge erëmkréien.

Fir Lithium-Ionbatterien gesäit d'Reaktioun mat der Verëffentlechung vum Stroum esou aus: Lithiumionen entstinn an der Anode an der Batterie. Dëst si Lithiumatomer, déi all een Elektron verluer hunn. D'Ionen bewege sech duerch de flëssegen Elektrolyt an d'Kathode. An déi verëffentlecht Elektronen ginn duerch en elektresche Circuit kanaliséiert, fir déi Energie ze bidden déi mir brauchen. Wann d'Batterie ageschalt ass fir ze lueden, gëtt de Prozess ëmgedréint an d'Ionen ginn zesumme mat de verluerene Elektronen gesammelt.

"Iwwergréisst" mat Lithiumverbindunge kann e Kuerzschluss verursaachen an d'Batterie entzünden.

Leider, ALLWER, déi HIGH REAKTIVITET, déi Lithium sou gëeegent mécht fir Batterien ze maachen, huet en Nodeel - et tendéiert un aner, ongewollt chemesch Reaktiounen deelzehuelen. Dofir formt sech lues a lues eng dënn Schicht vu Lithiumverbindungen op der Anode, déi d'Reaktiounen stéiert. An esou geet d'Batteriekapazitéit erof. Wat méi intensiv et gelueden an entlooss gëtt, dest méi déck gëtt dës Beschichtung. Heiansdo kann et souguer sougenannte "Dendriten" erausginn - denken Stalaktiten vu Lithiumverbindungen - déi vun der Anode bis op d'Kathode verlängeren a wa se et erreechen, e Kuerzschluss verursaachen an d'Batterie ignite kënnen.

All Lade- an Entladungszyklus verkierzt d'Liewen vun der Lithium-Ion Batterie. Awer déi kierzlech fashionable Schnellladung mat engem Dräi-Phase Stroum beschleunegt de Prozess wesentlech. Fir Smartphones ass dat keng grouss Barrière fir d'Fabrikanten, se wëllen op alle Fall d'Benotzer zwéngen, hir Apparater all zwee bis dräi Joer z'änneren, mä d'Autoen sinn e Problem.

Fir d'Konsumenten ze iwwerzeegen elektresch Gefierer ze kafen, mussen d'Fabrikanten se och mat schnelle Luedoptiounen verféieren. Awer séier Statiounen wéi Ionity sinn net fir alldeeg Gebrauch.

D'BATTERIEKÄSCHTEN SINN EN EEN DRËTT an esouguer méi wéi de ganze Präis vum haitegen Elektroauto. Fir hir Clienten ze iwwerzeegen datt se keng tickende Bomm kafen, bidden all Hiersteller eng separat, méi laang Batteriegarantie. Zur selwechter Zäit vertrauen se op méi séier Laden fir hir Autoen attraktiv ze maachen fir laang Distanzreesen. Bis viru kuerzem hunn déi schnellsten Opluedstatiounen mat 50 Kilowatt geschafft. Mee den neie Mercedes EQC ka bis zu 110kW gelueden ginn, den Audi e-tron bis zu 150kW, sou wéi déi europäesch Ionitéit Opluedstatiounen ugebuede ginn, an Tesla bereet sech vir, d'Lat nach méi héich ze erhéijen.

Dës Hiersteller si séier zouginn datt séier Opluedung Batterien zerstéiert. Statiounen wéi Ionitéit si méi gëeegent fir Noutfäll wann d'Persoun e laange Wee komm ass a wéineg Zäit huet. Soss ass Är Batterie lues a lues doheem eng intelligent Approche.

Wéi gelueden an entlooss et ass och wichteg fir seng Liewensdauer. Dofir empfeelen déi meescht Hiersteller net iwwer 80% an ënner 20% ze lueden. Mat dëser Approche verléiert eng Lithium-Ion Batterie am Duerchschnëtt ongeféier 2 Prozent vu senger Kapazitéit pro Joer. Sou kann et 10 Joer daueren, oder bis zu ongeféier 200 km, ier seng Kraaft esou vill fällt datt et an engem Auto net benotzbar gëtt.

Endlech, natierlech, hänkt d'BATTERY LIFE of vun senger eenzegaarteger chemescher Zesummesetzung. Et ass anescht fir all Hiersteller, a ville Fäll ass et sou nei datt et net emol bekannt ass wéi et mat der Zäit wäert altern. Verschidde Hiersteller verspriechen schonn eng nei Generatioun Batterien mat engem Liewen vun "enger Millioun Meilen" (1.6 Millioune Kilometer). Laut dem Elon Musk schafft Tesla un engem vun hinnen. Déi chinesesch Firma CATL, déi Produkter un BMW an eng hallef Dose aner Firmen liwwert, huet versprach datt hir nächst Batterie 16 Joer dauert, oder 2 Millioune Kilometer. General Motors a Korea's LG Chem entwéckelen och en ähnleche Projet. Jidderee vun dëse Firmen huet hir eege Technologie Léisungen déi se am richtege Liewen ausprobéiere wëllen. GM, zum Beispill, wäert innovativ Materialien benotzen fir ze vermeiden datt d'Feuchtigkeit an d'Batteriezellen erakënnt, wat d'Haaptursaach vu Lithiumskaléierung op der Kathode ass. CATL Technologie füügt Aluminium un d'Néckel-Kobalt-Mangan Anode. Dëst reduzéiert net nëmmen de Besoin fir Kobalt, wat de Moment déi deierst vun dëse Rohmaterial ass, awer och d'Batteriedauer erhéicht. Op d'mannst dat hoffen d'chinesesch Ingenieuren. Potentiell Clienten si frou ze wëssen ob eng Iddi an der Praxis funktionnéiert.